JPH08114147A

JPH08114147A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH08114147A
Application number: JP25034294A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kono; 一也河野; Toshio Ishii; 俊夫石井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】コストアップ無しに、ラジエータ冷却用ファン
装置をはじめとする電気負荷を伴う装置の正確な故障判
定を行うことができる診断装置を提供する。【構成】内燃機関のバッテリの電圧および／または電流
検出手段，前記各検出手段の結果に基づき電気負荷を伴
う装置の診断を行う手段、および電気負荷を伴う装置の
診断結果を記憶，報知する手段とにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
係り、特に、内燃機関のバッテリ電圧および／または電
流のリップル量やその周期的変化を検出する方法を用い
た診断装置により、電気負荷を伴う装置の正確な診断を
行うと共に、即座に当該装置の故障情報を報知する制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車技術において、多数の電気
負荷を伴う装置が開発され、装着されてきている。特に
高級な自動車では、これら多数の電気負荷を伴う装置に
よる電気負荷を、内燃機関の制御パラメータとして、内
燃機関の制御装置に取り込み、最適な制御を行ってい
る。これら内燃機関の電気負荷を伴う装置には、スター
タ，ラジエータ冷却用ファン装置，電動エアーポンプ，
アイドル制御ステッパーモータ，フューエルポンプモー
タ，エアーコンディショナのコンプレッサモータ，ワイ
パー駆動モータ，電動リモコンミラーやウィンドウ，カ
ーステレオの駆動モータ等に代表される電動機（モー
タ）を構成に含む装置，インジェクタ，点火コイル，ア
イドル制御ソレノイドバルブ，カーステレオの電源トラ
ンス等に代表される電磁コイルを構成に含む装置，ウィ
ンドウ用熱線，シガーライタ，ステアリングヒータ，シ
ートヒータ等に代表される発熱体を構成に含む装置，ヘ
ッドランプ，ウインカに代表される発光体を構成に含む
装置があげられる。本発明では、多数の電気負荷を伴う
装置のなかから、特にラジエータ冷却用ファン装置を例
に取り上げて、本発明の詳細を説明することにする。ラ
ジエータ冷却用ファン装置を取り上げた理由は下記によ
る。

【０００３】ラジエータ冷却用ファン装置は、内燃機関
のオーバヒートを防止する装置である。この装置が故障
すると、内燃機関の運転性悪化および運転性悪化に伴う
排気ガス有害成分の排出増大ばかりか、甚だしい場合に
は機関の破壊に到る危険性がある。このため、ラジエー
タ冷却用ファン装置の診断装置が重要であり、かつ必要
となる。

【０００４】ラジエータ冷却用ファン装置の診断に関す
る技術として、例えば、ラジエータ冷却用ファン回転制
御状態を示す情報と、実際のラジエータ冷却用ファン回
転数を計測し、それらを比較する診断方法が知られてい
る。この公知例は、特開平4−58008 号公報がある。ま
た、エンジン冷却水温状態に応じて開閉するスイッチ
と、この水温スイッチの電源側端子に接続された短絡，
開放検出回路と、水温スイッチのラジエータ冷却用ファ
ンモータ側端子に接続された短絡，開放検出回路との出
力状態をチェックすることにより、ラジエータ冷却用フ
ァン装置の診断を行う技術等が知られている。この公知
例には、例えば、特開昭61−93223 号公報がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、例えば、ラジエータ冷却用ファン回転数の検出手段
や、水温スィッチの端子に接続された短絡，開放検出回
路を備える必要が有り、コストが高くなる問題がある。

【０００６】本発明の目的は、コストアップ無しに、ラ
ジエータ冷却用ファン装置を含む内燃機関の電気負荷を
伴う装置の正確な故障判定を行うことができる診断装置
を提供とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、まず内燃機関のバッテリの電圧および／または電流
検出手段，前記各検出手段の結果に基づき電気負荷を伴
う装置の診断を行う手段、および電気負荷を伴う装置の
診断結果を記憶，報知する手段とによる構成とする。

【０００８】

【作用】上記の本発明なる内燃機関の制御装置によれ
ば、機関バッテリの電圧および／または電流の検出結果
により、電気負荷を伴う装置の診断を行うので、診断の
ために機関の制御量を変更するなどの運転状態に対する
操作を必要としないので、機関運転性に悪影響を与える
ことがなく、誤動作するようなことはない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。本実施例でも同様にラジエータ冷却用ファン装置を
例に取り上げて説明を行う。

【００１０】図１は、本発明の一実施例のシステム構成
の説明図である。内燃機関（以降、エンジンと言う。）
本体１０１には水温センサ１０２を装着し、またエンジ
ン回転情報を検出する手段１０３と、更に図示しない気
筒識別のための情報を検出する手段を備えている。エン
ジン本体１０１のエンジンの冷却水通路１１４には、ラ
ジエータ１１２を備え、ラジエータ冷却用ファン１１３
により、エンジンの冷却水の冷却を行う。エンジン本体
１０１の吸気経路１０４には、エアークリーナ１０５
を、その下流側（エンジン本体側）に吸入空気量計測手
段であるエアフローセンサ１０６，スロットルアクチュ
エータおよびスロットルセンサ１０７，アイドルスピー
ドコントロールバルブ１０８を備えている。各センサの
出力信号は、コントロールユニット１１７に入力され、
クランク角度，回転速度，吸入空気量，エンジン冷却水
温等が計測または演算され、エンジンの運転状態を示す
パラメータに基づき点火，燃料，アイドル回転数等の制
御量を演算し、点火プラグ１１６，インジェクタ１１
５，アイドルスピードコントロールバルブ１０８等の各
種アクチュエータを介してエンジンの運転制御を行って
いる。

【００１１】また、排気経路１０９には、空燃比センサ
１１０（本実施例では酸素濃度センサを用いた。以降、
酸素濃度センサをＯ₂センサと略記する。）を備えてい
る。本システム例では、有害排気成分の浄化効率向上の
ために、触媒コンバータ111の排気上流側Ｏ₂センサ１
１０の出力信号に基づき、エンジンの空燃比を理論空燃
比の近傍に保持するための帰還制御を行っている。

【００１２】図２は、本発明における診断方法を説明す
る図である。暖機終了後のアイドル放置時に、エンジン
の冷却水の温度が上昇し、ラジエータ冷却用ファンの起
動スィッチがオンの状態に移行すると、この時の電源負
荷変動が、図２に示すように、バッテリ電圧の変動、ま
たはバッテリ流入電流の変動として現れる。これらの現
象と、ラジエータ冷却用ファンの起動状態との論理演算
処理を制御装置で行うことにより、ラジエータ冷却用フ
ァンの状態診断が可能となる。実際に、バッテリ電圧や
バッテリ流入電流の変動量は、（１）変動時の最大値、または最小値（２）（１）の最大値と最小値の差分量（３）所定時間における積算量（４）変動時に検出される微分量（５）（３）や（４）の周期的な変化量等を用いて評価できる。また、これら評価値の時間ファ
クタの代わりに、エンジン回転量（角度）に置き換えて
も同様の効果を得られる。

【００１３】また、バッテリの電圧や流入電流の計測時
は、発電機（オルタネータ）による充電時の影響を考慮
するとよい。具体的には、機関一定速度運転時等が良
い。また、レギュレータを制御できる装置であれば、診
断時に一時的に充電を停止することにより、診断精度を
向上できる。

【００１４】図３は、本発明の一実施例の制御装置のメ
インルーチンのフローチャートである。ステップ３０１
で運転状態パラメータの検出を行う。本制御装置は勿論
のことであるが、一般にエンジン制御装置の運転状態パ
ラメータの中には、バッテリ電圧および／またはバッテ
リ流入電流が含まれている。このため、特に診断のため
の検出回路を新たに追加する必要はないため、コスト増
加はない。ステップ３０２ではラジエータ冷却用ファン
のオン／オフ制御をとり行う。ステップ303では、空燃
比フィードバック制御，燃料噴射量制御等の燃料系の制
御を行う。ステップ３０４では、点火時期制御等の点火
系の制御を行う。ステップ３０５では、ＩＳＣの制御を
行う。ステップ３０６では、ラジエータ冷却用ファンを
含む故障診断制御を行う。

【００１５】図４は、図３のステップ３０６中の、本発
明であるラジエータ冷却用ファン故障診断の一実施例の
フローチャートである。ステップ４０１では、ラジエー
タ冷却用ファンの診断を行うにあたって、診断に適した
条件下にあるかいなかの判定を行う。適した条件下にな
いときは、処理を終了する。ＯＫならば続いて、ステッ
プ４０２で、ラジエータ冷却用ファンの制御状態がオフ
からオンに移行したかいなか判定する。オフからオンに
移行するまでは、次の処理に移行しない。また、既にオ
ンの状態であれば、次の処理に移行せず、処理を終了す
る。オフからオンへの移行を監視し、移行したならば、
ステップ４０３に示す処理を行う。あるいは、オフから
オンへの移行を別の制御ルーチンで常時監視し、診断許
可後、既にオンの状態であるが、診断精度を充分に確保
できるタイミングであれば、ステップ４０３に示す処理
を実行する。どちらの手段でも、本発明の目的を達せら
れる。次にステップ４０３では、バッテリ出力電圧のフ
ィルタ後の出力値を所定時間積算する方法の例を説明す
る。積算を開始および終了するタイミングは、固定値で
も良く、またエンジンの運転状態や、電気負荷をパラメ
ータとしたテーブルデータ，マップデータとしてメモリ
に予め保持させておく。あるいは、エンジンの運転状態
や、電気負荷を積算を開始および終了するタイミングの
補正量としてもよい。そして積算結果をＡに代入する。
本例では、バッテリ出力値のＡ／Ｄ値にソフトウエアの
微分フィルタを用いた。この時、積算する所定の時間の
代わりに、エンジン回転量（角度）を用いても同様の効
果が得られる。また、バッテリ出力の微分回路後出力の
Ａ／Ｄ値を所定時間積算しても良い。次にステップ404
では、ＡとＫの比較を行う。Ｋは、予め定めた固定値で
ある。あるいは、エンジンの運転状態や、電気負荷に応
じた補正をＡではなくＫに補正してもよい。ラジエータ
冷却用ファンが故障したときには、前述の図２の説明の
ようにバッテリ出力の変動が現れず、Ａは小さな値とな
る。このとき、ステップ４０５で、ラジエータ冷却用フ
ァン故障と判断して、警告灯の点灯や故障内容の記憶な
どの故障判定に伴う各種処理を実行する。ラジエータ冷
却用ファン正常の時は、ステップ４０６の診断結果ＯＫ
処理である警告灯の消灯等を実行して処理を終了する。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、内燃機関バッテリの電
圧および／または電流の検出結果により、電気負荷を伴
う装置の診断を行うので、コストアップ無しに正確な診
断を行うことができる装置を提供できる。従って、電気
負荷を伴う装置の異常を確実に運転者や整備者に警告で
きるので、電気負荷を伴う装置の故障による運転性能悪
化、およびそれらが原因となってまねく排気ガス転換効
率低下による大気中への有害成分の排出を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成の説明図。

【図２】本発明における診断方法の説明図。

【図３】本発明の一実施例の制御装置のメインルーチン
のフローチャート。

【図４】本発明の故障診断の一実施例のフローチャー
ト。

【符号の説明】

１０１…エンジン本体、１０２…水温センサ、１０３…
回転数検出センサ、１０４…吸気管、１０５…エアーク
リーナ、１０６…エアフローセンサ、１０７…スロット
ルアクチュエータおよびスロットルセンサ、１０８…ア
イドルスピードコントロールバルブ、１０９…排気管、
１１０…空燃比センサ、１１１…触媒コンバータ、１１
２…ラジエータ、１１３…ラジエータ冷却ファン、１１
４…エンジン冷却水通路、１１５…インジェクタ、１１
６…点火プラグ、１１７…コントロールユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関において、バッテリ電圧および／
またはバッテリ電流を検出する手段と、電気負荷を伴う
装置の診断を行う手段とを備えることを特徴とする内燃
機関の制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記電気負荷を伴う装
置の駆動状態を検出する手段を備える内燃機関の制御装
置。
【請求項３】請求項１において、前記電気負荷を伴う装
置の制御手段を備える内燃機関の制御装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記内燃
機関の運転状態を検出する機関運転状態の検出手段と、
前記検出手段の検出情報を前記電気負荷を伴う装置の診
断に利用する手段とを備える内燃機関の制御装置。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
バッテリ電圧および／または電流の周期的な変化を検出
し、前記電気負荷を伴う装置の作動状態を判定する内燃
機関の制御装置。
【請求項６】請求項１，２，３または４において、前記
バッテリ電圧および／または電流のリップル量を検出
し、前記電気負荷を伴う装置の作動状態を判定する内燃
機関の制御装置。
【請求項７】請求項６において、診断時に前記バッテリ
電圧および／または電流のリップル量変化の周期を検出
する内燃機関の制御装置。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６または７に
おいて、前記内燃機関に設けた発電装置の非充電時にバ
ッテリ電圧および／またはバッテリ電流を検出する内燃
機関の制御装置。
【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６または７に
おいて、前記内燃機関に設けた発電装置が所定の運転状
態の範囲内にある時に、バッテリ電圧および／またはバ
ッテリ電流を検出する内燃機関の制御装置。
【請求項１０】請求項１，２，３，４，５，６，７，８
または９において、前記内燃機関の前記電気負荷を伴う
装置として、電動機を構成に含む装置，電磁コイルを構
成に含む装置，発熱体を構成に含む装置，発光体を構成
に含む装置の少なくとも一つを備えている内燃機関の制
御装置。
【請求項１１】請求項１，２，３，４，５，６，７，
８，９または１０において、前記電気負荷を伴う装置作
動状態判定結果の情報を記憶する手段と報知する手段と
を備える内燃機関の制御装置。